基于动态多实体贝叶斯网络的无人艇任务决策研究

任务决策是实现无人艇智能自主的关键环节,其存在着场景多样性、状态不确定性、约束动态性等问题。为此,本文提出动态多实体贝叶斯网络模型。首先设计了面向无人艇的语义推理框架,对无人艇本体信息进行知识表示。进一步,采用概率本体语言方法描述不确定性知识,同时扩展动态贝叶斯网络的结构,从而提高了无人艇任务决策在不确定性因素和时序因素影响下的推理能力。最后针对岛礁区域防守的任务场景,与多实体贝叶斯网络模型进行对比,结果表明DMEBN模型在动态条件下具有执行策略的连续性,验证了模型的可行性和有效性。     

无人船任务可靠度测试方法研究

无人船作为一种智能船舶,要评估其任务可靠度,必须具有配套的任务可靠度测试环境和方法。本文基于此目的,探索复杂任务场景和测试环境下开展无人船任务可靠度测试的解决方案,为无人船任务可靠度评估提供理论基础。     

基于动态贝叶斯网络的调距桨任务可靠性模型及应用

为了解决调距桨在可靠性分析时动态的、可修复性的问题,引入了一种基于动态贝叶斯网络理论的新方法,提出了动态的和可修复的可靠性建模分析技术,弥补了传统方法在动态可靠性分析时模型描述上的局限性及算法上的缺陷问题。在模型方面,用贝叶斯网络能有效地刻画系统的动态行为、修复行为;在此基础上建立了系统任务可靠度数学模型,运用MATLAB软件中贝叶斯网络工具箱编写了MATLAB计算语句,输入有关元件的故障率与修复率能够实现推进装置的任务可靠性数值仿真。     

基于动态贝叶斯网络的电子战效果评估

依据电子战实际作战环境,以可代表性和可观测性为标准,选取电子战效果评估指标;提出基于动态贝叶斯网络的电子战效果评估模型,对若干可观测的目标特征参数进行综合推理;推导了动态贝叶斯网络的推理算法;分析结果表明,动态贝叶斯网络能够综合目标不同的毁伤效果信息进行较为合理的评估;与静态贝叶斯网络相比,动态贝叶斯网络无论在准确性上,还是在滤波平滑能力上都要优于静态贝叶斯网络,可以为指挥员提供有利可靠的决策支持.     

基于集合制导和动态窗口约束的无人船自主动态避碰方法研究

针对无人船在未知海洋环境下的避碰问题,提出了一种基于集合制导和动态窗口约束的无人船自主动态避碰方法。为了使无人船能够在沿预先规划路径航行的同时规避障碍物,采用了一种基于集合制导算法的无人船航行模式切换策略。当满足一定条件时,该策略能够使无人船在路径跟随模式和避碰模式之间进行切换,以实现航迹跟踪控制与避碰路径规划相结合;同时考虑到船舶自身的操纵性能,设计了一种基于动态窗口约束的反应式避碰方法。仿真试验表明,在满足国际海上避碰规则的前提下,该方法能够使无人船在沿预设路径航行的同时,有效地规避障碍物。     

无人船远距离离岸通信网络弱信号增强算法

当前通信网络弱信号增强算法,通信网络信号特征提取不完整,导致算法增强后的通信网络信号,信噪比偏大,信息完整度较低。针对这一问题,设计无人船远距离离岸通信网络弱信号增强算法。采用随机共振检测器,检测通信网络弱信号,设计通信网络弱信号门限限制,判断检测信号是否为弱信号;从信号的幅度和小波变换2个特征出发,提取通信网络弱信号的幅度和小波变换特征,判断信号衰减的原因;采用小波分解重构的方式,设计通信网络弱信增强流程,增强通信网络弱信号。设计3组对比实验,实验结果表明,应用此次研究算法增强弱信号后,产生的信噪比仅有2.55 dB,信息完整度达到100%。     

无人船目标探测与跟踪系统

基于GNC架构完整构建了无人船目标探测和跟踪系统,并在案例三体船上完成了试验航行验证,在功能上实现了自主探测周围环境中的障碍物并对具有一定特征的动态目标进行跟踪航行。系统达成了如下目标：使用激光雷达探测周围环境的障碍物,运用有限的计算资源处理点云数据并保证实时性;通过特征提取、数据关联和运动状态估计,能够持续锁定目标;基于纯跟踪法实现了对目标船的跟踪航行。此项研究对实船应用具有较强的借鉴意义。     

基于无线传感器网络的船舶动力定位系统的研究

随着海洋开发领域的扩大,对船舶航行及停泊位置精确要求越来越严,动力定位系统成为大型船舶必不可少的设备之一。船舶动力定位系统通过传感器采集自身的动力状态及周围环境数据,再通过数据融合确定所需的推进力。针对采集数据分布广、类型多样的特性,利用无线传感网络分布式结构具有较好的处理性能。本文研究大型船舶动力定位系统数学模型,在此基础上设计基于无线传感网络的数据融合处理系统,最后进行仿真。     

基于贝叶斯网络的舰船故障建模方法研究

舰船故障建模是进行故障诊断的主要技术,舰船故障的种类多,变化复杂,兼具有随机性和规律性,当前舰船故障诊断的建模方法无法描述其变化特点,使得舰船故障诊断结果不理想。为了改善舰船故障诊断效果,设计了基于贝叶斯网络的舰船故障建模方法。首先对舰船故障诊断的工作原理进行分析,指出当前舰船故障诊断方法出现缺陷的影响因素,然后采用贝叶斯网络对舰船故障诊断过程进行模拟和建模,最后采用仿真实验与其他舰船故障诊断模型的结果进行对比。结果表明,贝叶斯网络的舰船故障诊断正确率更高,可以更好反映舰船故障诊断随着时间改变的变化趋势,避免了出现故障诊断错误率高的难题,具有广泛的应用前景。     

结合控制器局域网技术的船舶智能监控系统研究

本文首先阐述结合控制器局域网的船舶智能监控系统所具有的功能,在此基础上设计系统的总体架构,然后通过船舶柴油机的故障诊断来说明架构中的智能监控,采用粒子群优化算法的模糊神经网络故障诊断模型,最后通过实验来说明本文算法的有效性。     

基于PHM的船舶维修大纲的优化研究

为了改变船舶落后的传统维修理念,完善并优化设备的维修大纲和维护计划,引入故障诊断与健康管理(PHM)技术,建立了基于PHM的船舶维修大纲的优化系统,并介绍了系统的体系结构、工作平台和优化流程。以某航道单位挖泥船为对象进行实例分析,剖析其全寿命周期维修性变化趋势,通过维修大纲的优化提高了船舶设备的可靠性和维修性。     

基于贝叶斯网络的HRA研究在舰船PSA中的应用

通过分析概率安全评价对人因可靠性分析的本质需求,运用人为失误率预计技术与人的认知可靠性模型相结合的方法对概率安全评价中的人因事故进行分析计算,并针对传统事件树、故障树分析方法的局限性,采用了贝叶斯网络结构评估的方法将计算结果合理融入到整体中．通过舰船弹药库的起火实例分析说明了该方法的运用过程和有效性．     

基于仿人智能控制的无人船自动驾驶系统的研究

无人驾驶技术是现代智能自动化领域的研究热点,信息化及智能化是海上军事领域的发展方向,无人驾驶技术成为海上军事领域研究热点。海上船舶及水下舰艇的运行环境较为复杂,各种作用力(如海风、海浪、推进力等)综合施加于船体,形成了一个非线性时变系统。本文设计基于仿人智能控制的无人船自动驾驶系统,其重点是利用仿人智能控制器来实现对驾驶船舶目标轨迹的精确跟踪,最后进行仿真并与传统的PID控制器进行对比分析。     

船舶磁流体推进技术研究

本文叙述了船舶磁流体推进技术的发展概况、工作原理及工作特点，设计了常导直流磁流体推进的单体小水线面水翼复合型船试验模型，此进行了详细的试验研究，得到了有益的试验结果。     

舰船自动识别系统中的网络安全技术研究

随着我国海上及内河航运业的发展,各港口的集装箱运输量急剧增加,海上运输船只的体积与数量也随之增加,如何保障船舶的运行安全及效率是现代航运业的重要研究领域之一。同时,随着电子信息技术的发展,船舶自动识别系统(AIS)成为大型运输船舶必要电子装备,保障了各船舶之间的信息有效识别。本文研究现有的船舶自动识别系统,重点分析AIS电文信息解析及AIS信息处理系统,提出基于AIS系统的网络安全传输技术。     

新型船舶推进节能技术研究

能源紧缺已成为全球共同关注的问题,决定未来船舶的竞争力的核心因素之一将是节能环保技术的先进性。在此背景下,本文提出一种基于T型波能回收水翼的新型节能技术,通过这种技术可以辅助船舶进行推进和航迹跟踪等操作。T型波能回收水翼不仅可以辅助船舶前进,还可以起到减摇和优化操纵的作用。为证明这种技术的可行性,本文将通过建模仿真进行验证,同时基于无偏模型预测控制算法进行控制器的研发。